Регистр сдвига

 

Союз Советс«ик

Социал«ст«чеси«к

Республни (61) (22) 3 с пр«

Реу@ерстеенай кемнтет

СССР ею делетт кэееретееий и еткрыт«Я (23) П (72) Авторы изобретения

Л. А. Гребвнникова и Д. В. Пуцыкович (71) Заявитель (М) РН ИСТР СДВйА

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах.

Известен регистр сдвига для записи последовательного KoflB и преобразования его в параллежный Указанный регистр сдвига содержит в каждом разряде статический триггер с двумя элементами И, а

Ф также»выходные элементы И по чистку

t6 разрядов, цепь последовательной входной информации и цепь сдвига (11.

Недостатком известного регистра являет ся низкая помехозащищенность, твк квк при появлении в цепи сдвига имцульсв по

1$ мехи, достаточной для срабать1ввния- логи ческих элементов, нв параллельных выходах регистра появится неправильная информация, так как импульс помехи сдвинет последовательную информацию, занесенную в регистр во время последнего такта записи.

Наиболее близ. нм к предлагаемому по технической сущности является регистр сдвига, содержащий счетчик спвиговьпг-импугьсов, два генератора одиночных импульсов, двв элемента И и элемент НЕ.

Помехозащищенность этого регистрa улучшена по сравнению с известным 2 .

Недостатком этого устройства является то, что ее правильное функцибнирование возможно только в том случае, если имеется жесткая синхронизация между моментом включения регистра (момент готовности к приему. информации) и моментом пояыюния первой пачки из и сдвиговых импульсов.

Действительно, если включение регистра в работу придется на интервал времени между первым и последним импульсами сдвига в пачке, то передача информации на выход регистра произойдет не после окончания пачки, а в то время, когда число импульсов сдвига, поступающих нв вход счетчика, будет дополнено до п первыми импульсами последующей пачки, т.е, на выходе регистра с частотой следования пачек в дальнейшем будет йоявляться неправильная информация. Это же произой- .

3 858 10 дет и в том случае, если регистр включится до прихода первой пачки, ио при последующей работе в счетчике регистра по какимлибо причинам произойдет сбой разрядов в период между пачками сцвиговых импульсов.

1 ,5

Такой недостаток мог бы быть легко устранен подачей и регистр служебных импульсов, устанавливающих счетчик в "0" перец приходом кажцой пачки, однако, в целом ряде случаев появление дополнитель-10 ной линии связи межцу источником вхоцной информации и сдвиговым регистром с конструктивной точки зрения является не I допустимой (например, если ограничено число вхоцных контактов регистра или ве-. 15 лико расстояние между аппаратурой источника информации и «ппаратурой ее приема, в которой находится регистр сцвига).

Uezuь изобретения — повышение нацежности регистра сдвига. 20

Поставленная цель цостигается тем, что в регистр сдвига, содержащий последовательно соединенные ячейки памяти, управляющие входы которых соединены с шиной управления сдвигом, выходы ячеек памяти подключены к одним из входов первых элементов И, выходы которых соецинены с выходами регистра сдвига, информационные входы последней ячейки памяти подсоединены ко входам регистра сизига, счетчик, первый и второй генераторы одиночных импульсов, второй и третий элементы И, элемент НЕ и шину логической "1, введены третий генератор одиночных импульсов, элемент задержки, триггер, генератор стробирующих импульсов, элементы ИЛИ и четвертый элемент

И, выход которого соединен с другими входами первых элементов И, входы первого генератора одиночных импульсов и 40 элемента зацержки подключены к шине управления сдвигом, выход элемента задержки подсоецинен к одному из входов триггера и к одному из входов счетчика, другой вход которого соединен с выходом 45 первого элемента ИЛИ, выход счетчика подключен ко входу второго генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с одним из входов с одним из входов четвертого элемента И и с одним из входов второго элемента ИЛИ,другой вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего элемента И и ко входу третьего генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с другим входом второго эле- 5

55 мента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к первым входам третьего и первого элементов ИЛИ, вторые входы которых

8 4 соединены с шиной логической "1, выход третьего элемента ИЛИ подсоединен к другому входу триггера, выход которого соецинен через элемент НЕ с одним из входов второго элемента И, другой вхоц втсрого элемента И подключен к выходу первого генератора одиночных импульсов, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, один из

Ь. вхоцов третьего элемента И подключен к выходу генератора стробирующих импульсбв, вход которого соединен с выходом трчггера и другим вхоцом третьего элемента И.

На фиг. 1 изображена функциональная схема пре дла ra e м or о ре гис тр а с дви га; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу регистра сцвига.

Регистр сдвига (фиг. 1) содержит ячейки памяти 1„элементы И 2-5, элемент зацержки 6, триггер 7, счетчик 8, элемент НЕ 9, генераторы одиночных импульсов 10-12, генератор стробирующих импульсов 13, элементы ИЛИ 14-16, информационные входы 17 последней ячейки памяти,1. шину управления сцвигом 18 и шину логической 1" 19.

Устройство работает следующим образом.

На вхоцы 17 поступает информация в виде последовательных П -разрядных слов.

Синхронно с пачками входной информации .на шину 18 подаются .пачки из и -сцвигoвых импул сов. Предполагается, что число разрядов (и сдвиговых импульсов) н -четное, длительность импульсов (и пауз между импульсами в пачке) составляет не менее единиц микросекунд, а период между пачками много больше длительности пачек. Предполагается также, что момент включения регистра в работу не синхронизирован с поступлением на его вхоц пачек сдвиговых и информационных импул сов.

В исходном состоянии шине логической

"1" 19 поцан постоянный потенциал с уровнем, соответствующим логической единицее. При этом все разряды счетчика 8 установлены в 0 через первый элемент

ИЛИ 14, а триггер 7 также установлен в "0" (через второй элемент ИЛИ 15).

До тех пор, пока шине 19 подана логическая "1", информация, записываемая в ячейки памяти 1, не буцет поступать на его выхоц, так как счетчик 8 обнулен и не отсчитывает импульсы сдвига, поступающие на его вход с шины управления сдвигом 18 через элемент задержки 6, и поэтому второй генератор одиночного

Регистр сдвига, содержащий последовательно соединенные ячейки памяти, 5 858 1 импульса 11 не вырабатывает импульсы, разрешающие передачу информации на выход регистра через выходные элементы

И 2.

При включении регистра в работу (т.е. при замене на элементе 14 уровня логической 1 уровнем логического 0 произойдет одно из двух — момент включения придется либо на паузу межцу двумя пачками импульсов сдвига, либо на проме- 0 жуток времени между началом и концом самой пачки.

В первом случае перед приходом первого импульса пачки, которой предшествует включение регистра, потенциал установки И в "0 на соответствующих входах счегчика 8 будет снят, а триггер 7 будет установлен в 0 . При появлении на шине 18 первого импульса пачки по его переднему фронту запустится первый генератор оди- 20 ночного импульса 10. Выработанный им импульс, длительность которого должна составлять меньшую часть длительности имцульса сдвига, через второй элемент .И 3 и первый элемент ИЛИ 14 еще раз 25 установит в «О" счетчик 8. Оцновременно с запуском генератора 10 передний @эонт первого импульса пачки, пройдя через эле мент задержки.6, поступит на вход установки в 1" триггера 7. На выходе триг- 30 гера 7 появится логическая 1, которая через элемент НЕ 9 закроет по второму входу второй элемент И 3, после чего прекратится прохождение импульсов с выхода первого генератора 10 в цепь уста- з новки. в «О» счетчика 8 (последующие импульсы пачки подтверждают установку в 1 триггера 7). Величина зацержки импульса на элементе задержки 6 приблизительно равна цлительности импульса, 40 вырабатываемого первым генератором 10.

Оановременно с установкой в 1 триггера 7 запускается генератор 13, который вырабатывает импульс с длительностью, несколько превыш аюшей длительность 45 всей, пачки из р -сдвиговых импульсов.

Таким образом, на оба входа третьего элемента И 4 во время выработки стробсигнала поступают логические 1, и поэтоМу на второй вход четвертого элемен» 50 та И 5 также подается логическая "1 .

После окончания импульса первого генератора 10 и установки в 1 . триггера 7, счетчик 8 отсчитывает импульсы сдвига, поступающие на его вхоц с выхода эле- S5 мента задержки 6. После поступления в счетчик 8 п -го импульса пачки, на его выходе появляется сигнал, который эа08 6 пускает второй генератор одиночного им ,пульса 11, и короткий импульс с его выхода, проходя через открытый четвертый элемент И 15, подается на вторые входы всех выхоцных элементов И 2, разрешая перецачу информации, занесенной в ячейки памяти 1 регистра, иа его выход. Одновременно импульс с выхоца второго генератора 11 через первый вход третьего элемента ИЛИ 16 подается на второй вхоц второго элемента ИЛИ 15 и третий вход первого элемента ИЛИ 14, устанавливая в 0" триггер 7 и разряды счетчика 8. Таким образом, регистр подготавливается к приему слецующей пачки сдвиговых (и информационных i импульсов (фиг. 2).

В том случае, если включение регистра произойдет между первым и послецним импульсами пачки, первый же сцвиговой импульс, поступивший в регистр после его включения, сформируег импульс в первом генераторе 10, установит в 1 триггер 7 н запустит генератор 1З.

Однако на выходе счетчика 8 не появится сигнала после окончания пачки, так как число импульсов первой пачки, поступивших в регистр после его включения, будет меньше д. Поэтому во втором генерагсре 11 не сфоомируется импульс и на выхоц регистра не поступит занесенная

s его ячейки памяти 1 неправильная (r.å. неполная) информация. После окончания строб-.сигнала по его заднему фронту в третьем генераторе 12 сформируется импульс, который через второй вход третьего элемента ИЛИ 16 приведет схему в исходное состояние апя приема следующей. (полной) пачки информации (фиг. 3).

Таким образом, предлагаемый регистр сдвига будет правильно функционировать и в том случае если иет синхронизации между моментом его включения в работу и поступлением на его вхоц пачек nocsaдовательной информации. Кроме того, по-, мехозащищенность регистра повысится, так как в случае сбоя счетчика 8 между пачками информации схема будет приведена в правильное исходное состояние в момент прихода первого савигсвого импульса пачки.

Использование изобретения позволит значительно повысить надежность регистра.

Формула изобретения

858 10 управляющие входы которых соецинены с шиной управления,сцвигом, выходы ячеек памяти подключены к ollHHM из входов первых элементов И, выходы которых соединены с выхоцамн регистра сдвига, информационные входы последней ячейки памяти подсоединены ко входам регистра сдвига, счетчик, первый и второй генера торы оцнночных импульсов, второй и третий эжменты И, эжмент НЕ и шину ло- t0 гической 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регистра сдвига, в него введены третий генератор одиночных импульсов, элемент задержки, триггер, генератор стробирую- 15 ших импульсов, элементы ИЛИ и червертый элемент И, выхоц которого соединен с другими входами первых элементов И, входы первого генератора одиночных импульсов и эжмента задержки подключены щ0 к шине управления сдвигом, выход элемента зацержки поцсоедннен к одному из входов триггера и к одному из входов счетчика, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика Б подключен ко входу второго генерагора оди ночных импульсов, выход которого соединен, с одним из входов четвертого эжмента И и с одним из входов второго элемента ИЛИ, 8 8 другой вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего эжмента И, и ко входу третьего генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с другим входом второго элемента ИЛИ, выхоц второго эжмента ИЛИ поцкйочен к первым входам третьего и первого элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с шиной логической «1, выхоц третьего эжмента ИЛИ подсоединен к другому входу триггера, выход которого соединен через элемент

НЕ с одним из входов второго элемента

И, другой вход второго элемента И поцключен к выходу первого генератора одиночных импульсов, выход второго элемента И соепинен с третьим входом первого элемента ИЛИ,оцин из входов третьего элемента И подключен к выхоау генератора стробируюших импульсов, вход которого соединен с выходом триггера и другим входом третьего эжмента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анисимов Б. В. и др. Основы расчета и проектирования UBM, М., Высшая школа, 1974, с. 263-264.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2700914/18-24, кл. Я 1.1 С 19/00, 1978 (прототип).

858108

Шина бкяочения 5

Шика учраЬачм со оигол 4Ð

Юыюо

mpusepu 7

Виход

sewed 13 дыло 4 у/ елями Ж

В. Сии

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

С оставитель А. Воронин

Щщдудр В Дремеедд. Т9 С.Миг ов

Заказ 7256/85 Тираж 645 П од писн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Ра ская наб., д. 4/5

quod / ежерапщоа дЬ//оюоео ил/ульса /О

86/хогг ewe//ma зайериииб